一種定子線圈綁布機的制作方法

本發明涉及一種電機組裝設備，尤其是一種定子線圈綁布機。

背景技術：

電機在組裝時，通常需要在定子線圈上卷繞絕緣布，目前，在定子線圈上卷繞絕緣布的綁布工序通常依靠人工來完成，生產效率相對較低且工人勞動強度相對較高。

由于定子線圈通常呈環狀，容易與機械手干涉，因此目前市場上尚未出現可用于代替工人完成綁布工序的設備。

有鑒于此，本發明人對用于代替人工完成綁布工序的設備進行了深入的研究，遂有本案產生。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種生產效率相對較高且工人勞動強度相對較低的定子線圈綁布機。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種定子線圈綁布機，包括機架，所述機架上設置有線圈輸送裝置、卷布裝置、落料裝置、與所述卷布裝置配合的上膠裝置和線圈夾持裝置以及用于將定子線圈從所述線圈輸送裝置的輸出端夾持到所述線圈夾持裝置上進行綁布并在綁布完成后將該定子線圈夾持到落料裝置上的機械手。

采用上述技術方案，可借助各個裝置的相互配合代替工人完成綁布工序，生產效率相對較高，且工人只需將定子線圈放置在線圈輸送裝置的進料端即可，生產效率相對較高且工人勞動強度相對較低。

作為本發明的一種改進，所述線圈輸送裝置包括傳送帶、用于驅動所述傳送帶運動的輸送電機和設置在所述傳送帶的輸出端的定位組件，所述定位組件包括和所述傳送帶銜接的托板和分別位于所述托板兩側的定位塊和定位氣缸，所述定位塊位于所述定位氣缸的活塞桿的延長線上。通過上述改進，可借助定位組件固定定子線圈在輸出端的位置，便于機械手夾持。

作為本發明的一種改進，所述機械手包括缸體固定連接在所述機架上的第一旋轉氣缸、固定連接在所述第一旋轉氣缸的旋轉盤上的支撐座、缸體固定連接在所述支撐座上的第二旋轉氣缸以及缸體固定連接在所述第二旋轉氣缸的旋轉盤上的第一手指氣缸，所述第一旋轉氣缸的旋轉軸豎直布置，所述第二旋轉氣缸的旋轉軸水平布置。通過上述改進，使得機械手具有較高的自由度，較為靈活，有助于減小綁布機的占用空間。

作為本發明的一種改進，所述落料裝置包括固定連接在所述機架上且相對于水平面傾斜布置的落料槽。通過上述改進，便于實現自動落料。

作為本發明的一種改進，所述綁布裝置包括綁布支架，所述綁布支架上設置有送布組件、夾布組件、切布組件和卷布組件，所述卷布組件包括固定連接在所述綁布支架上的卷布電機、與所述卷布電機傳動連接的主動齒輪、與所述主動齒輪嚙合的中間齒輪、轉動連接在所述綁布支架上的環形輪以及固定連接在所述環形輪上的齒環，所述齒環和所述中間齒輪相互嚙合。通過上述改進，利用環形輪的缺口，可將一部分定子線圈穿入環形輪，使得環形輪轉動時可穿插在定子線圈的內圈中，進而帶動絕緣布卷繞在定子線圈上，實現綁布動作，結構相對簡單且工作效率相對較高。

作為本發明的一種改進，所述送布組件包括沿送布方向依次設置的的料盤、第一引導輪、緩沖柱和第二引導輪，所述料盤、所述第一引導輪和所述第二引導輪的軸線相互平行，且所述料盤、所述第一引導輪和所述第二引導輪分別轉動連接在所述綁布支架上，所述緩沖柱固定連接在所述綁布支架上，且所述緩沖柱和所述料盤的軸線平行布置，所述第一引導輪的下方設置用用于檢測是否有布料經過的布料傳感器，所述夾布組件包括夾布旋轉氣缸和缸體固定連接在所述夾布旋轉氣缸的旋轉盤上的夾布手指氣缸，所述夾布旋轉氣缸的旋轉軸水平布置，所述夾布手指氣缸的兩個手指桿上分別固定連接有相互配合的夾布桿。通過上述改進，在切布時可利用夾布組件夾住布料，并在新的定子線圈被送到卷布組件時，將布料拉動到環形輪內，自動化程度相對較高。

作為本發明的一種改進，所述上膠裝置包括上膠支架，所述上膠支架設置有上膠電機、用于放置膠水瓶的膠槽、與所述上膠電機傳動連接的擠壓組件、套設在所述擠壓組件上且與所述上膠支架固定連接的擠壓套、分別位于所述擠壓套兩側的固定座以及一端與位于所述膠槽內的膠水瓶連接的膠管，所述擠壓套上開設有缺槽，所述膠管固定連接在所述固定座上，所述膠管的一段管身位于所述缺槽并穿插在所述擠壓組件和所述擠壓套之間。通過設置擠壓組件，可利用擠壓產生的負壓將膠水吸入膠管，最終在擠壓力的作用下推送出去，實現自動上膠，自動化程度相對較高。

作為本發明的一種改進，所述上膠裝置還包括上膠旋轉氣缸和固定連接在所述上膠旋轉氣缸的旋轉盤上的上膠桿，所述旋轉氣缸的旋轉軸豎直布置，所述上膠桿水平布置，所述膠管未與膠水瓶連接的一端固定連接在所述上膠桿懸空的一端上。通過設置上膠桿，避免膠管和綁布裝置相互干涉。

作為本發明的一種改進，所述線圈夾持裝置包括設置在所述機架上的旋轉組件、設置在所述旋轉組件上的平移組件、設置在所述平移組件上的升降組件和設置在所述升降組件上的夾爪組件，所述夾爪組件包括活塞桿豎直布置的夾爪氣缸、固定連接在所述夾爪氣缸的活塞桿上且水平布置的頂銷、固定連接在所述夾爪氣缸的缸體上的連接座以及兩個分別轉動連接在所述連接座上的夾爪，所述夾爪具有位于所述頂銷上方且抵頂在所述頂銷上的驅動塊。通過上述改進，本發明的線圈夾持裝置不僅可以夾持定子線圈，還可以在綁布時帶動線圈平移或轉動，有助于簡化綁布裝置的結構，降低設備成本。

作為本發明的一種改進，所述升降組件包括活塞桿豎直布置的升降氣缸，所述夾爪氣缸的缸體固定連接在所述升降氣缸的活塞桿上，所述平移組件包括基座、水平設置在所述基座上的滑軌、滑動連接在所述滑軌上的平移座、與所述平移座固定連接的齒條、與所述齒條嚙合的平移齒輪、與所述平移齒輪傳動連接的平移傳動桿以及用于驅動所述平移傳動桿轉動的平移電機，所述升降氣缸的缸體固定連接在所述平移座上，所述旋轉組件包括旋轉電機和與所述旋轉電機傳動連接的旋轉傳動桿，所述旋轉傳動桿豎直布置，所述基座固定連接在所述旋轉傳動桿上，所述旋轉傳動桿為空心桿，所述平移傳動桿穿插在所述旋轉傳動桿內。通過將平移傳動桿穿插在旋轉傳動桿內，既可以減小整個裝置的體積，也可以將平移電機設置在旋轉組件的下端，降低旋轉組件的負載，提高裝置的靈活性。

附圖說明

圖1為本發明定子線圈綁布機的結構示意圖；

圖2為本發明定子線圈綁布機的機械手的結構示意圖；

圖3為本發明定子線圈綁布機的線圈夾持裝置的結構示意圖；

圖4為本發明定子線圈綁布機的夾爪組件的結構示意圖，圖中省略其中一個夾爪；

圖5為本發明定子線圈綁布機的平移組件和旋轉組件的剖視結構示意圖，圖中省略剖面線；

圖6為本發明定子線圈綁布機的平移組件和旋轉組件省略滑座的結構示意圖；

圖7為本發明定子線圈綁布機的綁布裝置的結構示意圖；

圖8為本發明定子線圈綁布機的綁布裝置省略部分零部件后的結構示意圖；

圖9為本發明的定子線圈綁布機的上膠裝置的結構示意圖，圖中省略部分零部件；

圖10為本發明的定子線圈綁布機的擠壓組件的結構示意圖。

圖中標示對應如下：

100-機架；200-線圈輸送裝置；

210-傳送帶；220-定位組件；

221-托板；222-定位塊；

223-定位氣缸；300-卷布裝置；

310-卷布支架；320-送布組件；

321-料盤；322-第一引導輪；

323-緩沖柱；324-第二引導輪；

325-布料傳感器；330-夾布組件；

331-夾布旋轉氣缸；332-夾布手指氣缸；

333-夾布桿；334-導桿；

335-滑座；340-切布組件；

341-切布氣缸；342-切刀；

350-卷布組件；351-卷布電機；

352-主動齒輪；353-中間齒輪；

354-環形輪；355-齒環；

356-滾軸；357-接近傳感器；

358-感應塊；400-落料裝置；

410-落料槽；500-上膠裝置；

510-上膠支架；511-上膠電機；

512-膠水瓶；513-膠槽；

514-擠壓套；515-固定座；

520-擠壓組件；521-圓板；

522-擠壓桿；530-旋轉氣缸；

531-上膠桿；600-線圈夾持裝置；

610-旋轉組件；611-旋轉電機；

612-旋轉傳動桿；613-減速器；

620-平移組件；621-基座；

622-滑軌；623-平移座；

624-齒條；625-平移齒輪；

626-平移傳動桿；627-平移電機；

630-升降組件；631-升降氣缸；

640-夾爪組件；641-夾爪氣缸；

642-頂銷；643-連接座；

644-夾爪；700-機械手；

710-第一旋轉氣缸；720-支撐座；

730-第二旋轉氣缸；740-第一手指氣缸。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的說明。

如圖1所示，本實施例提供的定子線圈綁布機，包括機架100，機架100上設置有線圈輸送裝置200、卷布裝置300、落料裝置400、與卷布裝置300配合的上膠裝置500和線圈夾持裝置600以及用于將定子線圈從線圈輸送裝置200的輸出端夾持到線圈夾持裝置600上進行綁布并在綁布完成后將該定子線圈夾持到落料裝置400上的機械手700，借助各個裝置的相互配合可代替工人完成綁布工序，生產效率相對較高，且工人只需將定子線圈放置在線圈輸送裝置的進料端即可，生產效率相對較高且工人勞動強度相對較低。

線圈輸送裝置200包括傳送帶210、用于驅動傳送帶210運動的輸送電機(圖中未示出)和設置在傳送帶210的輸出端的定位組件220，傳送帶210、輸送電機以及兩者之間的傳動連接方式與常規的傳送帶輸送機相同，整個部件可從市場上直接購買獲得，此處不再詳述，當然，傳送帶210具有出料端和進料端。定位組件220包括和傳送帶210的輸出端銜接的托板221和分別位于托板221兩側的定位塊222和定位氣缸223，定位塊222和定位氣缸223同時位于傳動帶210的兩側，且定位塊222位于定位氣缸223的活塞桿的延長線上。

使用時，將定子線圈放置在傳送帶210的進料端，定子線圈在傳送帶210的運送下從傳送帶210的出料端送出到托板221上，接著定位氣缸223的活塞桿推出將定子線圈固定在定位塊222上，待機械手700夾持住該定子線圈后再復位，進入下一個工作循環。

如圖2所示，機械手700包括缸體固定連接在機架100上的第一旋轉氣缸710、固定連接在第一旋轉氣缸710的旋轉盤上的支撐座720、缸體固定連接在支撐座720上的第二旋轉氣缸730以及缸體固定連接在第二旋轉氣缸730的旋轉盤上的第一手指氣缸740，其中，第一旋轉氣缸710的旋轉軸豎直布置，第二旋轉氣缸730的旋轉軸水平布置，第一手指氣缸740的兩個手指桿位于同一豎直面上。使用時，第一手指氣缸740在兩個旋轉氣缸的配合的運動到定位組件220的位置處并將托板221上的定子線圈夾起，然后在第二旋轉氣缸730的帶動下轉動180都，使得第一手指氣缸740調轉方向，然后再在第一旋轉氣缸710的帶動下運動到線圈夾持裝置600的位置處，待線圈夾持裝置600夾持住定子線圈后將第一手指氣缸740松開定子線圈，該定子線圈完成綁布工序后，第一手指氣缸740再一次夾起該定子線圈，并在第一旋轉氣缸710的帶動下運動到落料裝置400所在的位置處，此時第一手指氣缸740松開定子線圈，是其自然掉入落料裝置400，完成一個工作循環。

優選的，在本實施例中，第一手指氣缸740有兩個(圖中僅示出一個)，兩個手指氣缸740的手指桿相背布置，這樣機械手700的其中一個第一手指氣缸740再將新的定子線圈送到線圈夾持裝置600的位置之前，可先利用另一個第一手指氣缸740將完成綁布工序的定子線圈夾起，然后在第二旋轉氣缸730的帶動下兩個第一手指氣缸740互換位置，再從線圈夾持裝置600上取料的同時實現往線圈夾持裝置600上放料，有效提高了生產效率。

仍如圖1所示，落料裝置400包括固定連接在機架100上且相對于水平面傾斜布置的落料槽410以及位于落料槽410下方的集料框(圖中未示出)，完成綁布工序的定子線圈被放置在落料槽410中后，會在重力作用下自然掉入集料框中。

如圖1、圖3-圖6所示，線圈夾持裝置600包括設置在機架100上的旋轉組件610、設置在旋轉組件610上的平移組件620、設置在平移組件620上的升降組件630和設置在升降組件630上的夾爪組件640。

夾爪組件640包括活塞桿豎直布置的夾爪氣缸641、固定連接在夾爪氣缸641的活塞桿上且水平布置的頂銷642、固定連接在夾爪氣缸641的缸體上的連接座643以及兩個分別轉動連接在連接座643上的夾爪644，兩個夾爪644分別位于頂銷642的兩側，且各夾爪644分別具有位于頂銷644上方且抵頂在頂銷644上的驅動塊，這樣，當夾爪氣缸641的活塞桿上伸時，可推動驅動卡使得兩個夾爪644相背張開，當然，夾爪644還需要設置有用于使兩個夾爪644相向夾緊的復位結構，該復位結構可以彈簧等彈性部件，在本實施例中，各夾爪644的重心分別位于該夾爪644與連接座643之間的轉軸朝向頂銷642的一側，這樣，當夾爪氣缸641的活塞桿回收后，夾爪644可在重力作用下復位，夾住定子線圈。優選的，在本實施例中，夾爪644上還開設有夾槽，當夾爪644夾住定子線圈后，定子線圈穿插在該夾槽內，這樣可利用夾槽的下側壁對定子線圈形成支撐，降低對夾爪644的加持力要求，避免出現夾爪644難以在重力作用下夾持住定子線圈的情況，提高裝置的使用穩定性。此外，在本實施例中，夾爪組件640有兩組，可同時夾持住定子線圈上相互對稱的兩個位置，進一步提高夾持的穩定性。

升降組件630也有兩組，分別與兩組夾爪組件640一一對應，此處以其中一組相互配合的升降組件630和夾爪組件640為例進行說明。升降組件630包括活塞桿豎直布置的升降氣缸631，夾爪氣缸641的缸體直接或間接固定連接在升降氣缸631的活塞桿上，這樣，通過升降氣缸631的上下活動可驅動夾爪組件640執行升降動作，此外，必要時也可以在機架100是哪個設置用于為夾爪氣缸641導向的導軌。

平移組件620包括基座621、水平設置在基座621上的滑軌622、滑動連接在滑軌622上的平移座623、與平移座固定連接的齒條624、與齒條624嚙合的平移齒輪625、與平移齒輪625傳動連接的平移傳動桿626以及用于驅動平移傳動桿626轉動的平移電機627，其中，平移傳動桿626豎直布置，其上端與平移齒輪625傳動連接，下端通過同步帶與平移電機627傳動連接，這樣平移電機627可設置在機架100的底部，提高平移組件620的工作穩定性。此外，兩個升降氣缸的缸體都固定連接在平移座623上。

旋轉組件610包括旋轉電機611和與旋轉電機611傳動連接的旋轉傳動桿612，優選的，在本實施例中，旋轉電機611和旋轉傳動桿612之間還連接有減速器613。旋轉傳動桿612豎直布置，基座621固定連接在旋轉傳動桿612的上端。此外，在本實施例中，旋轉傳動桿612為空心桿，平移傳動桿626穿插在旋轉傳動桿612內，當然，旋轉傳動桿612和平移傳動桿626之間需要設置有軸承。通過將平移傳動桿626穿插在旋轉傳動桿612內，可以減小整個裝置的體積，同時由于平移傳動桿626位于旋轉組件610帶動平移組件620轉動的轉動中心位置，降低旋轉組件的負載，提高裝置的靈活性。

如圖1、圖7和圖8所示，綁布裝置300包括固定連接在機架100上的綁布支架310，該綁布支架310上設置有送布組件320、夾布組件330、切布組件340和卷布組件350，當然，各組件也可以直接設置在機架100上，此時，綁布支架310相當于是機架100的一部分，也即是說，可以直接以機架100的一部分作為綁布支架310。

送布組件320包括沿送布方向依次設置的的料盤321、第一引導輪322、緩沖柱323和第二引導輪324，其中料盤321、第一引導輪322和第二引導輪324的軸線相互平行，且料盤321、第一引導輪322和第二引導輪324分別轉動連接在綁布支架310上，而緩沖柱323則固定連接在綁布支架310上，緩沖柱323有兩個以上，各緩沖柱323分別和料盤321的軸線平行布置，此外，第二引導輪324最好位于卷布組件350的上方，第一引導輪322的下方設置用用于檢測是否有布料經過的布料傳感器325。使用時，將布卷放置在料盤321上，然后將布卷的開放端拉出，依次卷繞在第一引導輪322、緩沖柱323和第二引導輪324上，當布卷耗盡后，布料傳感器325檢測不到布料經過，發出信號同志操作者更好布卷。

夾布組件330包括夾布旋轉氣缸331和缸體固定連接在夾布旋轉氣缸331的旋轉盤上的夾布手指氣缸332，其中，夾布旋轉氣缸331的旋轉軸水平布置，夾布手指氣缸332的兩個手指桿上分別固定連接有相互配合的夾布桿333。使用時，夾布手指氣缸332在夾布旋轉氣缸331的帶動下運動到靠近第二引導輪324的位置處夾住布料，然后再在夾布旋轉氣缸331的帶動下旋轉運動到卷布組件350中，將布料從送布組件320送入卷布組件350中。優選的，在本實施例中，夾布組件330還包括水平布置的導桿334、滑動連接在導桿334上的滑座335以及用于驅動滑座335在導桿334上滑動的移動氣缸(圖中未示出)，導桿334的一端朝向卷布組件350，夾布旋轉氣缸331的缸體的固定連接在滑座335上。這樣，當夾布組件330需要夾取布料時，則滑座335在移動氣缸的帶動下往卷布組件350的方向移動，當夾布手指氣缸332松開布料后，滑座335復位，遠離卷布組件350，這樣卷布組件350無需等待夾布組件330完全復位即可開始工作，有效提高了工作效率。

切布組件340包括缸體固定連接在綁布支架310上的切布氣缸341和與切布氣缸341的活塞桿固定連接的切刀342，其中切刀342水平布置且位于第二引導輪324的下方，具體的，切刀342位于第二引導輪324和卷布組件350之間。

卷布組件350包括固定連接在綁布支架310上的卷布電機351、與卷布電機351傳動連接的主動齒輪352、與主動齒輪352嚙合的中間齒輪353、轉動連接在綁布支架310上的環形輪354以及固定連接在環形輪354上的齒環355，齒環355和中間齒輪353相互嚙合，由于齒環355具有缺口，如果中間齒輪353只有一個，則在齒環355轉動過程中，在部分時刻中間齒輪353和齒環355是相互分離的，此時齒環355只能依靠慣性轉動，再次與中間齒輪353接觸時容易碰齒，使得中間齒輪353和齒環355易損壞，為了提高中間齒輪353和齒環355的使用壽命，同時提升傳動的穩定性，在本實施例中，中間齒輪353有兩個以上，兩個以上的中間齒輪353等間距繞設在齒環355旁，且同時與主動齒輪352嚙合，齒環355無論處于哪個位置，至少一個中間齒輪353嚙合。

優選的，在本實施例中，環形輪354的內圈位置勻布有多個轉動連接在環形輪354上的滾軸356，此外，在本實施例中，卷布組件350還包括用于檢測主動齒輪352的轉動圈數的接近傳感器357，主動齒輪352上固定連接有與接近傳感器357配合的感應塊358，感應塊358和主動齒輪352同軸布置，這樣便于準確控制環形輪354的啟停位置。

使用時，定子線圈在線圈夾持裝置600的帶動下從環形輪354的缺口插入，使得環形輪354轉動時可穿插在定子線圈的內圈中，布料在夾布組件340的帶動下從環形輪354的缺口穿入并抵頂在定子線圈位于環形輪354內圈中的部位上，接著環形輪354在卷布電機351的驅動下轉動，通過環形輪351的端部拉動布料，當環形輪354即將轉動一圈時，的夾布手指氣缸332松開布料，同時滑座335復位，帶動夾布桿333從環形輪354的軸向從環形輪354的內圈退出，之后環形輪354繼續轉動，將布料卷繞在定子線圈上，在這個過程中，線圈夾持裝置600帶動定子線圈移動，使得布料均勻卷繞在定子線圈上。當卷繞即將完成時，夾布組件330再一次夾住布料，然后切布組件340在位于夾布桿333下方的位置處切斷布料，被切斷的布料在環形輪354的帶動下完全卷繞在定子線圈上。

如圖1、圖9和圖10所示，上膠裝置500包括上膠支架510，該上膠支架510設置有上膠電機511、用于膠水瓶512的膠槽513、與上膠電機511傳動連接的擠壓組件520、套設在擠壓組件520上且與上膠支架510固定連接的擠壓套514、分別位于擠壓套514兩側的固定座515以及一端與位于膠槽513內的膠水瓶512連接的膠管(圖中未示出)，其中，擠壓套514上開設有缺槽。固定座515上設置有螺栓緊固結構，該螺栓緊固結構可以為常規的結構，只要可以固定住膠管即可，此處不再詳述。

擠壓組件520包括兩個同軸布置的圓板821和一個以上兩端分別轉動連接在兩個圓板521上的擠壓桿522，擠壓桿522的軸線和圓板521的軸線相互平行布置，且當擠壓桿522有兩個以上時，兩個以上的擠壓桿522以圓板521的軸線為中心勻布，當然，相鄰兩個擠壓桿522之間間隔有預定距離。此外，擠壓組件520也可以為偏心輪結構。

使用時，膠管固定連接在固定座515上，且膠管的一段管身位于缺槽內并穿插在擠壓組件520和擠壓套524之間。當擠壓組件520在上膠電機511的驅動下轉動時，擠壓桿522會擠壓膠管，利用擠壓產生的負壓將膠水吸入膠管，最終在擠壓力的作用下推送出去，實現自動上膠。

優選的，在本實施例中，上膠裝置500還包括上膠旋轉氣缸530和固定連接在上膠旋轉氣缸530的旋轉盤上的上膠桿531，其中，旋轉氣缸530的旋轉軸豎直布置，上膠桿531水平布置，膠管未與膠水瓶512連接的一端固定連接在上膠桿531懸空的一端上，且膠管連接在上膠桿531上的一端的端口傾斜向下布置。需要上膠時，通過旋轉氣缸30將膠管移動到卷布組件350的位置處，上膠完成后再將膠管移出，自動化程度相對較高。

上面結合附圖對本發明做了詳細的說明，但是本發明的實施方式并不僅限于上述實施方式，本領域技術人員根據現有技術可以對本發明做出各種變形，如將上述實施例中的各個氣缸變更為液壓缸等，這些都屬于本發明的保護范圍。